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HJ 70-2025水质化学需氧量的测定 氯气校正法操作步骤

返回列表 浏览:290 日期:2020-04-18

HJ 70-2025氯气校正法的核心原理是:在重铬酸钾-硫酸消解体系中,水样中的有机物和氯离子均被氧化,通过氮气吹扫将氯离子氧化生成的氯气导出并吸收,分别测定表观COD(含有机物和氯离子氧化贡献)和氯气校正值(仅氯离子氧化贡献),两者差值即为真实COD值。完整操作步骤按“样品准备-消解与吹氯-滴定测定-结果计算”四阶段开展,具体如下:

(一)样品准备与预处理

1.  样品预判与干扰处理:首先预判样品中干扰物质,若铵离子(以N计)浓度>80 mg/L,需先通过适当稀释或加碱氮吹(按GB/T 31195要求)消除干扰;若怀疑含氯酸盐,需按HJ 1050方法测定ClO₃⁻浓度,若>5 mg/L则不适用本方法。

2.  取样与试剂添加:用移液管精准量取10.0 mL均匀水样(新标减量优化后体积)置于回流锥形瓶中,根据水样中氯离子浓度,按硫酸汞与氯离子10:1的比例加入硫酸汞溶液(掩蔽剩余氯离子),轻轻摇匀。随后准确加入5.0 mL重铬酸钾标准溶液(试剂用量随取样体积同步减量),再从冷凝管上端缓慢加入15 mL硫酸-硫酸银溶液(催化剂),轻轻摇匀锥形瓶内溶液。

3.  吸收装置连接:在冷凝管上端连接导出管,将导出管另一端浸入盛有20.0 mL氢氧化钠吸收液(浓度0.2 mol/L)的吸收瓶中,确保导出管端口完全浸没在吸收液内。同时连接高纯氮气吹扫装置,检查回流装置与吸收装置的气密性,各磨口接口需用实验用水浸润形成水封,防止氯气泄漏。

(二)消解反应与氯气吹扫

1.  预热吹扫:开启氮气钢瓶,调节氮气流量至5~10 mL/min,向体系内通入氮气5分钟,驱尽锥形瓶内空气,避免空气中氧气干扰氧化反应。

2.  加热消解:将回流锥形瓶置于恒温加热装置中,调节温度使溶液缓慢沸腾并保持微沸状态,回流消解2小时(严格控制消解温度,避免爆沸或未沸腾影响结果)。消解过程中持续保持氮气流量稳定。

3.  氯气导出吹扫:消解结束后,停止加热,将氮气流量调整至30~40 mL/min,继续吹扫30~40分钟,确保锥形瓶内氯离子氧化生成的氯气完全导出至氢氧化钠吸收液中。吹扫结束后,用少量实验用水洗涤冷凝管内壁及导出管,洗涤液一并归入回流锥形瓶中。

(三)双重滴定测定

1.  表观COD滴定:待回流锥形瓶内溶液冷却至室温后,从冷凝管上端加入40 mL实验用水冲洗冷凝管,将锥形瓶内溶液全部转移至250 mL烧杯中,加入3滴试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色,记录消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积(V₁)。同时做空白实验,取10.0 mL实验用水替代水样,按相同步骤操作,记录空白消耗硫酸亚铁铵体积(V₀)。

2.  氯气校正值滴定:向盛有氢氧化钠吸收液的吸收瓶中加入1.0 g碘化钾固体,搅拌溶解后,用2 mol/L硫酸溶液调节吸收液pH至2~3,此时溶液生成碘单质。加入3滴淀粉指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液蓝色褪去且30秒内不恢复,记录消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积(V₂)。同样做空白吸收液滴定,记录空白消耗体积(V₀')。

(四)结果计算

1.  表观COD计算:按公式(1)计算表观COD(mg/L),公式中c₁为硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L),V₁为水样消耗体积(mL),V₀为空白消耗体积(mL),V为取样体积(10.0 mL),8000为氧的摩尔质量(g/mol)与1000的换算系数。 公式(1):表观COD = (c₁×(V₀ - V₁)×8000)/ V

2.  氯气校正值计算:按公式(2)计算氯气校正值(mg/L),公式中c₂为硫代硫酸钠标准溶液浓度(mol/L),V₂为水样吸收液消耗体积(mL),V₀'为空白吸收液消耗体积(mL)。 公式(2):氯气校正值 = (c₂×(V₂ - V₀')×8000)/(4×V) (注:4为氯气与硫代硫酸钠反应的计量系数比)

3.  真实COD计算:按公式(3)计算水样真实COD值(mg/L),若水样经过稀释,需乘以稀释倍数f。 公式(3):COD = 表观COD - 氯气校正值 × f

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